FI113069B - Pressure selection combination and its manufacturing process - Google Patents

Pressure selection combination and its manufacturing process Download PDF

Info

Publication number
FI113069B
FI113069B FI921922A FI921922A FI113069B FI 113069 B FI113069 B FI 113069B FI 921922 A FI921922 A FI 921922A FI 921922 A FI921922 A FI 921922A FI 113069 B FI113069 B FI 113069B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
roller
roll
discs
flat
temperature
Prior art date
Application number
FI921922A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI921922A0 (en
FI921922A (en
Inventor
Donald Clark Murray
Gerald Everett Parrott
Original Assignee
Rock Of Ages Corp A Delaware C
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rock Of Ages Corp A Delaware C filed Critical Rock Of Ages Corp A Delaware C
Publication of FI921922A0 publication Critical patent/FI921922A0/en
Publication of FI921922A publication Critical patent/FI921922A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI113069B publication Critical patent/FI113069B/en

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21FPAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02Wet presses
    • D21F3/08Pressure rolls
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49544Roller making
    • Y10T29/49547Assembling preformed components
    • Y10T29/49549Work contacting surface element assembled to core
    • Y10T29/49552Work contacting surface element assembled to core with prestressing of component by heat differential, e.g., shrink, fit
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49544Roller making
    • Y10T29/49547Assembling preformed components
    • Y10T29/49556Work contacting surface element assembled to end support members
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining
    • Y10T29/49863Assembling or joining with prestressing of part
    • Y10T29/49865Assembling or joining with prestressing of part by temperature differential [e.g., shrink fit]

Landscapes

  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

113069113069

Puristustelayhdistelmä ja sen valmistusmenetelmäPress roll assembly and method for its manufacture

Esillä olevan keksinnön kohteena ovat parannetut puristustelat ja erityisesti parannetut puristustelat ja 5 niiden valmistusmenetelmä, joiden yhteydessä puristuste-laan indusoidaan radiaalinen kokoonpuristus teiarungon ja sen päädyssä olevien metallilaippojen tai -päätyjen differentiaalisen lämpölaajenemisen vastustamiseksi.The present invention relates to improved press rolls, and in particular to improved press rolls and a process for their manufacture, wherein a press roll is induced by radial compression to resist differential thermal expansion of the web body and the metal flanges or ends at its end.

Puristusteloja, ja erityisesti graniittipuristus-10 teloja, voidaan käyttää paperin- ja pahvinvalmistuskoneis-sa muiden käyttötapojen lisäksi. Yleensä ottaen puristus-telat pidetään puristustelalaitteissa tai -yhdistelmissä teräspäätyjen tai -laippojen avulla, joita akselit kannattavat kiertyvällä tavalla. Mekaaninen jännitys ja lämpöti-15 lavaihtelut, joiden alaisina telat ovat teollisessa käytössä, voivat johtaa graniittitelarungon aksiaaliseen säröilyyn, kehämurtumiin tai väsymisvaurioihin.Press rolls, and in particular granite press rolls 10, can be used in paper and board making machines in addition to other uses. Generally, press rolls are held in press roll devices or combinations by means of steel ends or flanges supported by the shafts in a rotatable manner. Mechanical stress and temperature-15 fluctuations under which rolls are used in industrial applications can result in axial cracking, circumferential fracture, or fatigue damage of the granite body.

Vaarallisimmat puristustelavauriot aiheutuvat aksiaalisesta säröilystä, joka johtuu pääasiassa kivimate-20 riaalissa esiintyvästä lämpöjännityksestä, joka aiheutuu graniittitelan päätyihin kiinnitettyjen teräspäätyjen suu-; remmasta lämpölaajenemisesta, graniittitelan lämpölaajene- ' ! miskertoimen ollessa teräksen lämpölaajenemiskerrointa paljon pienempi. Siten näiden teräspäätyjen laajeneminen '·' 25 aiheuttaa kehäjännitysrasituksia puristusteloissa. Lisäksi ’ * puristustelojen vakavan vaurioitumisen todennäköisyys li- ·. '* sääntyy jatkuvasti nykyaikaisissa erittäin nopeissa ko- :,· ί neissa, joiden yhteydessä korkeammat lämpötilat ja keski pakovoimat lisäävät telan jännitystä.The most dangerous compression roller damage is due to axial cracking, which is mainly due to the thermal stress in the rock material due to the mouth of the steel ends attached to the ends of the granite roll; for better thermal expansion, granite roll thermal expansion! with a coefficient much lower than that of steel. Thus, the expansion of these steel ends '·' 25 causes circumferential tension in the press rolls. In addition, the probability of serious damage to the press rolls is increased. '* Continuously adjusts in modern ultra high speed machines, where higher temperatures and medium exhaust forces increase roll tension.

* * *; 30 Vestola et ai osoittavat artikkelissa "Granite . Rolls - Failures, Their Prevention and Substitute Mate- , rials", CCPA:n vuosikokouksen pöytäkirjat, Montreal, Ka- • * nada, B-109 (1989), että akselivaurio voidaan välttää oi-‘ * kean suunnittelun avulla, ja että kehämurtumaa voidaan vä- j 35 hentää sopivan mitoituksen ja esijännittämisen avulla. On 113069 2 kuitenkin olemassa tarve kaikkein vaarallisimpien puris-tustelavaurioiden syyn, kehä- tai vannejännityksen aiheuttaman aksiaalisen säröilyn eliminoimiseksi.* * *; 30 In Vestola et al., "Granite. Rolls - Failures, Their Prevention and Substitute Material, Rials," CCPA Annual Meeting Minutes, Montreal, Canada, * B-109 (1989) show that shaft damage can be avoided. By design, and that circumferential fracture can be reduced by appropriate dimensioning and prestressing. However, there is a need to eliminate the cause of the most dangerous compression damage, axial cracking caused by circumferential or rim tension.

Vestola et ai osoittavat, että graniittiteloissa, 5 joiden akselit on sovitettu tiukasti telareikään tai joiden akseleita ympäröi betonilaastitus, esiintyy yleensä korkea vannejännitys graniittitelan sisäpinnassa, kun akselissa tapahtuu nopea lämpötilanousu, joka saattaa aiheutua kitkan tai mekaanisen virhetoiminnan aiheuttamasta ak-10 selin kuumentumisesta. Kuitenkin silloin, kun akselia ei ole sovitettu tiukasti paikoilleen tai tela on ilman laas-titusta, Vestola et ai osoittavat, että graniittipuristus-telojen jännitystä ei voida täysin eliminoida, tämän käsityksen pohjautuessa siihen periaatteeseen, että telan 15 päädyissä olevien metallipäiden differentiaalinen lämpö-laajeneminen aiheuttaa kehän suuntaisia jännityksiä graniittitelan päissä. Tällaisen kehän suuntaisen jännityksen uskotaan johtuvan siitä, että metallipäädyt laajenevat radiaalisessa suunnassa nopeammin kuin telan päädyt, koska 20 näiden metallipäiden materiaalina olevan teräksen lämpö-laajenemiskerroin on telamateriaalin (tavallisesti granii-.·, : tin) vastaavaa kerrointa suurempi, ja että esiintyy paljon ! ! kitkaa graniittitelan ja telapäätyjen välillä, jolloin telan päätypintojen kanssa kosketuksessa olevien pääte-’ 25 laippojen suhteellinen (liukuva) liike ei ole mahdollinen.Vestola et al show that granite rolls 5 whose shafts are tightly fitted to the roll hole or whose shafts are surrounded by concrete grouting generally exhibit high rim tension on the inner surface of the granite roll when a rapid temperature rise in the shaft can occur due to friction or mechanical failure. However, when the shaft is not rigidly fitted or the roll is without a glass Titus, Vestola et al. Show that the stress of granite pressing rolls cannot be completely eliminated, based on the principle that differential thermal expansion of metal ends at roll ends circumferential stresses at the ends of the granite roll. Such circumferential tension is believed to be due to the fact that the metal ends expand radially faster than the roll ends because the coefficient of thermal expansion of the steel, which is the material of these metal ends, is higher than that of the roll material (usually granite). ! friction between the granite roll and the roll ends, so that relative (sliding) movement of the end flanges in contact with the roll end surfaces is not possible.

Eräs aikaisemmin tunnettu ratkaisu puristustelojen • ‘i radiaaliseen laajentumisongelmaan on käsittänyt telan ko- koonpuristamisen, jonka vastakkaiset kartiomaiset urospää-dyt on kiinnitetty teräspäätyjen yhteensopiviin kartiomai-: 30 siin naaraspintoihin. Kuvio 1 esittää tällaisen aikaisem- min tunnetun puristustelan yhtä päätyä, jolloin on selvää, '. että puristustelan vastakkainen pääty on pääasiassa sen t t toisen päädyn peilikuva. Graniitista tai muusta sopivasta < · ’ materiaalista tehty puristustela 2 on linjattu aksiaali- : ,· 35 sesti ja samankeskisesti akselin 4 ympärille, joka kulkee * » • » · 113069 3 reiän 6 kautta. Keskitysrengas 8 varmistaa, että akseli 4 on radiaalisesti keskitettynä telassa 2 sen kiertoakselin ympärille. Puristustela 2 päättyy kapenevaan kartiopintaan 10.One prior art solution to the radial expansion problem of the press rolls has been to press the roll with its opposite conical male ends secured to compatible female tapered surfaces of the steel ends. Figure 1 shows one end of such a previously known press roll, whereby it will be clear. that the opposite end of the press roll is mainly a mirror image of its other end. A press roll 2 made of granite or other suitable material is aligned axially and centrally about an axis 4 which passes through a hole 6 *. The centering ring 8 ensures that the shaft 4 is radially centered on the roller 2 about its axis of rotation. The press roll 2 ends with a tapered conical surface 10.

5 Puristuspääty 12 on liitetty akseliin 4 ja sisäl tää renkaan 14, jonka yksi osa on puristettu puristustelan 2 kapenevaa kartiomaista urospäätypintaa 10 vasten. Renkaan 14 sisäpinta 16 käsittää kartiomaisen pinnan, joka on samanlainen kuin kapeneva kartiomainen urospinta 10 ja 10 pintakosketuksessa sen kanssa, muodostaen tasaisen ja jatkuvan rajapinnan. Päätyihin kohdistettu aksiaalinen voima puristaa päädyt puristustelan kapenevia kartiomaisia päätyjä vasten saaden aikaan kiveä vasten kohdistuvan radi-aalisen voiman ja synnyttäen radiaalisen puristusvoiman ja 15 jännityksen puristustelassa.The press head 12 is connected to the shaft 4 and includes a ring 14, one part of which is pressed against the tapered male end surface 10 of the press roll 2. The inner surface 16 of the ring 14 comprises a conical surface similar to the tapered male surface 10 and 10 in surface contact therewith, forming a smooth and continuous interface. The axial force applied to the ends compresses the ends against the tapered conical ends of the press roll, providing radial force against the stone and generating radial press force and tension in the press roll.

Päätyjen kokoonpuristus ennen puristustelalaitteen kokoonpanoa voidaan saada aikaan pidentämällä akselia sen kuumennuksen avulla puristustelan suhteen ja jäähdyttämällä akseli sen jälkeen, mikä aiheuttaa puristustelan sekä 20 pituussuuntaisen (aksiaalisen) että radiaalisen kokoonpuristumisen. Esimerkki tällaisesta menetelmästä ja lait-: teestä on selostettu Hill'in US-patenttijulkaisussa nro ! 3 737 962. On myös mahdollisuus käyttää yhtä tai useampaa !,.* sidetankoa, kierretankoa tai kaapelia keskiakselin sijasta [ 25 tai sen lisäksi kiristysjännityksen aikaansaamiseksi vas takkaisten puristustelapäätjen välillä, ks. Muhle et ai US-patenttijulkaisu nro 4 642 862. Lisäksi kiinteä tela, ·. · joka sisältää vastakkaiset kapenevat urospäädyt, voidaan puristaa kokoon kahden naaraspäädyn välillä, jotka puris-: 30 tetaan kokoon telan suhteen ulkoisen voiman avulla.Compression of the ends before assembly of the press roll device can be accomplished by lengthening the shaft by heating it with respect to the press roll and then cooling the shaft, causing both longitudinal (axial) and radial compression of the press roll. An example of such a method and apparatus is described in Hill, U.S. Patent No. 4,101,123. It is also possible to use one or more!,. * Tie rods, threaded rods or cables instead of the central axis [25 or in addition to provide tension between the opposing press roll heads, see Figs. Muhle et al., U.S. Patent No. 4,642,862. In addition, a fixed roll, ·. · Comprising opposite tapered male ends, can be compressed between two female ends which are compressed relative to the roll by external force.

US-patenttijulkaisussa nro 4 924 688, hakijanaU.S. Patent No. 4,924,688

Cutmore, ja US-patenttijulkaisussa nro 4 991 275, hakijana ] Adams Sr., selostetaan myös telayhdistelmät, joiden sisäl- ' tämät kapenevilla urospäädyillä varustetut telat on 35 asetettu aksiaalisen kokoonpuristuksen alaisiksi puristus- 113069 4 napojen tai kaulusten välityksellä, joiden sisäpinnat ka-penevat telan kapenevien päätyjen suhteen yhteensopivassa kulmassa. Nämä patenttiasiakirjät on liitetty mukaan tähän yhteyteen viiteaineistona.Cutmore, and U.S. Patent No. 4,991,275, to Adams Sr., also disclose roller assemblies having rolls with tapered male ends 35 subjected to axial compression by compression 113069 with 4 poles or collars with tapered inner surfaces at a compatible angle with respect to the tapered ends of the roll. These patent documents are incorporated herein by reference.

5 Aikaisemmin tunnettujen menetelmien yhteydessä te laan aiheutettujen puristusvoimien luonne on helpommin ymmärrettävissä kuvioon 1 uudelleen viittaamalla. Akselissa 4 vaikuttava pituussuuntainen kokoonpuristus, jota edustaa voimalinja 18, muutetaan pienemmäksi pituussuuntaiseksi 10 komponentiksi 20 ja radiaaliseksi kokoonpuristuskomponen-tiksi 22 puristustelan 2 kapenevan naaraspäädyn 10 ja pu-ristuspäädyn 12 kapenevan tai viiston sisäpinnan 16 välisen ei-suoraviivaisen rajapinnan välityksellä. Vastakkaisten kapenevien tai kartiomaisten naaraspäätyjen väliin ko-15 koonpuristetun kapenevan urospäädyn sisältävän telan kuumennuksen yhteydessä tätä pituussuuntaista puristuskompo-nenttia voidaan vähentää akselin suuremman pituussuuntaisen laajenemisen ansiosta telan pituuteen verrattuna, jolloin tätä akselin pituussuuntaista laajenemista voidaan 20 kompensoida teräspäädyn ja telarungon pituussuuntaisen laajentumisen avulla. Teräspääty laajenee kuitenkin myös .·, : radiaalisesti ulospäin ja teräspäädyn ja telapäädyn väli- ! nen kitka voi edesauttaa kehän suuntaisen jännityksen muo- dostumista telassa.In the prior art methods, the nature of the compressive forces exerted on the roll is more easily understood by referring again to Figure 1. The longitudinal compression acting on the shaft 4, represented by the power line 18, is converted into a smaller longitudinal component 10 and a radial compression component 22 by a non-straight line between the tapered female end 10 of the press roll 2 and the tapered or bevelled inner surface 16. During heating of a roll having a co-15 compressed tapered male end between opposite tapered or conical female ends, this longitudinal compression component can be reduced by a larger longitudinal expansion of the roll relative to the length of the roll, thereby compensating for this longitudinal extension However, the steel end also expands. ·,: Radially outwards and between the steel end and the roll end! this friction can contribute to the formation of circumferential tension in the roll.

I I · ‘ t 25 Lisäksi graniittitelan kartiomaisia päätyjä ja niiden kanssa yhteensopivia teräspäätyjä on vaikea valmis-*: taa erityisesti minkäänlaisella tarkkuusasteella, ja vai- • : · keus tasaisen rajapinnan saavuttamisen suhteen telan kape nevien päätyjen ja kapenevien teräspäätyjen välille voi : 30 johtaa telan epäsymmetriseen kokoonpuristumiseen, mikä saattaa aiheuttaa telan säröilyä tai muulla tavoin lyhen- ' . tää telan käyttöikää. Lisäksi teräspäätyjen, sisäisen ak- • > » selin (jos sitä käytetään) ja keskitysrenkaiden (jos niitä käytetään) lämpölaajeneminen aiheuttaa jännitysrasituksen 35 puristustelassa.II · 't 25 In addition, the conical ends of the granite roller and their compatible steel ends are difficult to fabricate, particularly with any degree of precision, and •: · difficulty in achieving a smooth interface between the tapered ends of the roll and the tapered steel ends; compression that can cause roll cracking or other shortening. this roll life. In addition, the thermal expansion of the steel ends, internal shaft (if used), and centering rings (if used) causes a stress strain on the 35 press rolls.

113069 5113069 5

Vaikeudet kapenevien puristustelapäätyjen työstämisessä ja niiden kanssa yhteensopivien kartiomaisten te-räspäätyjen valmistamisessa luo tarpeen menetelmän suhteen, jonka avulla kohdistetaan radiaalinen kokoonpuris-5 tusvoima puristeteloihin, jotka sisältävät suoraviivaisen rajapinnan telapäätyjen ja teräspäätyjen tai kiristyslevy-jen välissä. On myös olemassa tarve puristustelan suhteen, jossa telan teräspäätyjen, sisäisen akselin (jos sitä käytetään) ja keskitysrenkaan (jos sitä käytetään) lämpölaa- 10 jenemisen aiheuttama kehän suuntainen jännitys tulee pääasiassa eliminoiduksi puristustelan käyttölämpötilassa.Difficulties in machining tapered press roll ends and making compatible tapered steel ends creates a need for a method of applying radial compression force to press rolls containing a linear interface between roll ends and steel ends or clamping plates. There is also a need for a press roll where the circumferential stress caused by thermal expansion of the roll ends of the roll, the inner shaft (if used), and the centering ring (if used) are substantially eliminated at the operating temperature of the press roll.

Keksinnön mukaiselle puristustelayhdistelmälle ja sen valmistusmenetelmälle on tunnusomaista se mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.The press roll assembly according to the invention and the process for its manufacture are characterized by what is claimed.

15 Esillä olevan keksinnön pääasiallisena tarkoituk sena on siten puristustelalaitteen valmistus, joka sisältää suoraviivaisen rajapinnan telapäätyjen ja teräspäätyjen välisessä rajapinnassa, jossa ei esiinny huomattavampaa kehän suuntaista jännitystä käyttölämpötilassa.Thus, the main object of the present invention is to manufacture a press roll device which includes a straightforward interface at the interface between the roll ends and the steel ends, which does not exhibit any significant circumferential tension at operating temperature.

20 Esillä olevan keksinnön eräänä lisätarkoituksena on saada aikaan menetelmä puristustelalaitteen valmistami-: seksi, joka sisältää suoraviivaisen rajapinnan telan ja ; teräspäätyjen välillä ja jossa ei esiinny huomattavampaa kehän suuntaista jännitystä käyttölämpötilassa.It is a further object of the present invention to provide a method for manufacturing a press roller device which includes a linear interface roller and; between the steel ends and with no significant circumferential tension at operating temperature.

• * · ’ , 25 Esillä olevan keksinnön nämä ja muut tarkoitukset • tr» ' ’ saavutetaan puristustelalaitteen valmistusmenetelmän ja '1 tuloksena olevien puristustelayhdistelmien avulla, joiden * yhteydessä käytetään puristuslujuudeltaan suurempaa tela- materiaalia, sopivimmin graniittia (joka kykenee kestämään : 30 noin 25 000 psi:n maksimaalista kokoonpuristusjännitystä, : mutta vain 1 500 psi:n vetojännitystä), ja radiaalista esikokoonpuristusta. Lämpölaajenemiskertoimeltaan graniittia suuremmat teräspäädyt kuumennetaan sopivimmin telaa I » korkeampaan lämpötilaan ja ne pakotetaan telapäätyjä vas-,· 35 ten pituussuuntaisen jälkijännityksen avulla, jonka saavat 113069 6 aikaan teräksiset kiristysjänteet, jotka kulkevat telassa olevien reikien kautta ja liittyvät teräspäätyihin. Teräs-päätyjen ja telapäätyjen välinen suuri reaktiovoima saa aikaan kitkaltaan huomattavan liitoksen näiden kahden ele-5 mentin välille, jolloin teräspäädyn radiaalinen laajentuminen tai kutistuminen ei aiheuta teräspäädyn liukumista graniitin suhteen vaan sen sijaan huomattavan voiman kohdistumisen telaan ja suuren jännitysrasituksen syntymisen telassa. Siten tela puristuu radiaalisessa suunnassa kolo koon teräspäätyjen jäähtyessä.These and other objects of the present invention are achieved by a process for manufacturing a press roll device and the resulting press roll combinations using * a higher roll strength material, preferably granite (capable of withstanding: about 25,000). psi maximum compression stress, but only 1,500 psi tensile stress), and radial pre-compression. The steel ends with a higher thermal expansion coefficient than granite are preferably heated to a temperature higher than the roll I 1 and are forced against the roll ends by a longitudinal post-tension of 113069 6 caused by the steel tensioning tendons passing through the holes in the roll. The high reaction force between the steel ends and the roll ends causes a considerable frictional connection between the two elements, whereby the radial expansion or contraction of the steel end does not cause the steel end to slip relative to the granite but instead to exert considerable force on the roll. Thus, the roll is compressed in the radial direction as the steel ends of the cavity cool down.

Tämä radiaalinen kokoonpuristuminen mitätöi veto-, vanne- tai kehäjännityksen, joka syntyy telassa sen käytön aikana teräspäätyjen lisääntyneestä lämpölaajenemisesta johtuen telan suhteen laitteen käytön aikana. Siten radi-15 aalista kokoonpuristusvoimaa voidaan kohdistaa puristuste-loihin, jotka sisältävät tasomaisen rajapinnan telapäätyjen ja teräspäätyjen välillä, ja siten tätä radiaalista kokoonpuristusvoimaa käytetään kompensoimaan tai mitätöimään telapäätyjen ja teräspäätyjen välisen differentiaali-20 sen lämpölaajenemisen aiheuttama jännitys.This radial compression cancels out the tensile, strap, or circumferential stress that is generated on the roll during its use due to the increased thermal expansion of the steel ends due to the roll during use of the device. Thus, the radial compressive force can be applied to the compression cavities which include a planar interface between the roll ends and the steel ends, and thus this radial compressive force is used to compensate or cancel the stress caused by the differential expansion between the roll ends and the steel ends.

Seuraavassa keksintöä selitetään viitaten oheiseen .·. ; piirustukseen, jossa ,'t j kuvio 1 esittää osittaista poikkileikkauskuvantoa !,.* aikaisemmin tunnetusta puristustelasta, joka sisältää ka- ' t 25 penevasta urospäädystään kapenevaan naarasteräspäätyyn liitetyn telan; ja i kuvio 2 esittää poikittaista poikkileikkauskuvan- *, · toa esillä olevan keksinnön mukaisesti valmistetun puris- tustelalaitteen eräästä suositellusta sovellutusmuodosta.The invention will now be described with reference to the following. ; 1, a partial cross-sectional view of the prior art press roll including a roll connected to a female steel end tapered at its tapering male end; and Fig. 2 shows a transverse cross-sectional view of a preferred embodiment of a press roll device made in accordance with the present invention.

: 30 Kuvio 2 esittää poikkileikkausta esillä olevan : keksinnön eräästä suositeltavasta sovellutusmuodosta, joka ’ . käsittää puristustelayhdistelmän. Tässä yhteydessä tarkas- . « ’ teilaan lähinnä vain yhdistelmän yhtä päätyä, koska on selvää, että toinen pääty on pääasiassa sen peilikuva. Pu- • 35 ristustela 30 on tehty sopivimmin graniitista ja sisältää 113069 7 useita aksiaalisesti samansuuntaisia pituussuuntaisia po-rausreikiä 32, jotka kulkevat ulospäin telan 30 akselista, joka ulottuu radiaalisesta tasaisesta päätypinnasta 34 telan 30 vastakkaiseen radiaaliseen tasaiseen päätypin-5 taan.Fig. 2 is a cross-sectional view of a preferred embodiment of the present invention which '. comprises a press roll assembly. In this context, check. «'Mainly only one end of the combination, since it is clear that the other end is mainly a mirror image of it. The dismounting roller roll 30 30 is preferably made of granite and includes a plurality of axially parallel bore holes 32 extending outwardly from the axis of roll 30 extending from a radial flat end face 34 to an opposite radial flat end face 5 of roll 30.

Telan päätypinta 34 on pääasiassa tasainen ja sisältää ulkokehällään olevan rengasmaisen reunaolakkeen 38. Pääty 40 on tehty sopivimmin teräksestä ja sisältää muodoltaan pääasiassa lieriömäisen napaosan 42. Napaosa 42 on 10 tehty samana kappaleena lieriömäisen laipan tai levyn 44 kanssa ja sisältää myös aksiaalisesti keskitetyn akselin 46 puristustelan kiertyvää tukemista varten. (On siten suotavaa käyttää samaa kappaletta olevan akselin ja laipan käsittäviä teräspäätyjä.) 15 Napaosa 42 voi olla kapeneva lisätuen saamiseksi levyä 44 varten tai päädyn 40 muodostamiseen käytetyn materiaalin määrän vähentämiseksi. Vahvistuslevy 44 on liitetty kiinteästi kiekkoon 48, jonka reunahuulen 50 rajoittavat lieriömäinen sisäänpäin oleva pinta 51 ja tasainen 20 radiaalinen pinta 53 ulkokehänsä ympärysmitalla. Useita porausreikiä 54 kulkee kiekon 48 ja levyn 44 läpi. Kiekon .·, : 48 ulkopinta 52 on pääasiassa tasainen ja kiekon 48 kehä .·, : on lämpölaajennettuna yhtä suuri kuin telan 30 kehä, jol- ' / loin kiekon 48 huuliosa 50 sopii kehäolakkeen 38 sisään ' , 25 muodostaen tasaisen suoraviivaisen rajapinnan telapäädyn ‘ 34 ja kiekon 48 sisäänpäin olevien pintojen 51, 52 ja 53 '· väliin. Huuliosaa 50 ja olaketta 38 käytetään pääasiassa * * päädyn 40 keskittämiseksi telapäädyn 34 suhteen. Niiden käyttö ei ole kuitenkaan välttämätöntä ja niistä voidaan i ; 30 luopua, jolloin vain tasaisia telan ja teräspäädyn kiinni- tyspintoja voitaisiin käyttää ilman haittoja. Lisäksi ei . ole kriittisen tärkeää, että kiekon 48 läpimitta on sama > t [ kuin telan 30 läpimitta. Käytännössä kiekko 48 voi olla läpimitaltaan telaa 30 huomattavasti suurempi tai pienempi • 35 ja lisäksi rako voidaan muodostaa vaivattomasti huuliosan 113069 8 50 pinnan 51 ja olakkeen 38 pinnan 38 väliin. Vahvistusle-vyt 44 voidaan myös jättää pois, niin että teräspäädyt käsittävät vain laipat tai kiekot 48, jotka voidaan liittää kiinteästi akseliin tai tukea kiertyvästä muiden tavan-5 omaisten tekniikoiden avulla.The end face 34 of the roll is substantially flat and includes an annular peripheral shoulder 38 on its periphery. The end 40 is preferably made of steel and has a substantially cylindrical hub portion 42. The hub portion 42 is made in a single piece with a cylindrical flange or plate 44 and also includes an axially for support. (Thus, it is desirable to use steel ends having a shaft and flange of the same piece.) The hub portion 42 may be tapered to provide additional support for the plate 44 or to reduce the amount of material used to form the end 40. The reinforcing plate 44 is fixedly connected to the disc 48, the peripheral lip 50 of which is bounded by a cylindrical inward surface 51 and a flat radial surface 53 by the circumference of its periphery. A plurality of bore holes 54 pass through disk 48 and plate 44. The outer surface 52 of the disk 48 is substantially flat and the periphery of the disk 48. ·,: is thermally expanded equal to the circumference of the roll 30 whereby the lip portion 50 of the disk 48 fits inside the peripheral shoulder 38, 25 to form a smooth 34 and the inward faces 51, 52 and 53 'of the disk 48. The lip portion 50 and the shoulder 38 are mainly used to center the * end 40 with respect to the roll end 34. However, their use is not necessary and may be i; 30, so that only smooth roller and steel end mounting surfaces could be used without any drawbacks. Also, no. it is not critical that the diameter of the disk 48 is the same as the diameter of the roll 30. In practice, the disc 48 may be substantially larger or smaller than the roll 30 in diameter 35, and furthermore, a gap may be readily formed between the surface 51 of the lip portion 113069 and the surface 38 of the shoulder 38. The reinforcing plates 44 may also be omitted so that the steel ends comprise only flanges or discs 48 which may be fixedly attached to the shaft or supported by rotation by other conventional techniques.

Telan kokoonpanoprosessi alkaa kummankin päätyeli-men 40 kuumentamisen aivan maksimaalisen käyttölämpötilan alapuolelle, jonka alaisena puristustela on käytön aikana. Tätä maksimaalista käyttölämpötilaa korkeampia tai mata-10 lampia lämpötiloja voidaan myös käyttää riippuen siitä lopullisesta jännityksestä, jonka alaiseksi tela joutuu. Ei ole välttämätöntä kuumentaa teräspäätyjä maksimaaliseen käyttölämpötilaan differentiaalisen lämpölaajenemisen aiheuttaman kehän suuntaisen jännityksen pääasialliseksi mi-15 tätöimiseksi telapäädyissä, koska telat laajenevat hieman. Teräspäädyt 40 asetetaan sitten paikoilleen telan 30 päätyihin ja jänteet tai muut tavanomaiset jännitystä aiheuttavat laitteet asetetaan reikiin 32, 54 ja kiristetään puristamaan teräspäädyt telan päätypintoja vasten riittä-20 väliä voimalla, jolloin syntyy suuri kitkavastus teräspää-dyn liukumisen tai teräspäätyjen liikkeen estämiseksi te-.·, : lapäätyjen suhteen kohtisuorasti kiertoakseliin nähden.The roll assembly process begins with heating each end member 40 just below the maximum operating temperature under which the press roll is in use. Temperatures higher than this maximum operating temperature or Mata-10 ponds may also be used, depending on the ultimate stress to which the roll is subjected. It is not necessary to heat the steel ends to a maximum operating temperature to substantially mitigate the circumferential stress caused by the differential thermal expansion at the roll ends as the rolls expand slightly. The steel ends 40 are then positioned at the ends of the roll 30 and the tendons or other conventional tensioning devices are placed in the holes 32, 54 and tightened to press the steel ends against the roll ends with sufficient force to create a high frictional resistance to prevent the steel end from slipping or moving. ,: perpendicular to the blades in relation to the axis of rotation.

'·' | On otettava huomioon, että kokoonpanoprosessin ai- > I · kana kuumennetut teräspäädyt 40 on linjattu telapäätyjä 34 * t 25 vasten, jolloin telassa 30 olevat useat porausreiät 32 ovat linjattuina yhtä monien porausreikien 54 kanssa, jot- i · : ka kulkevat kiekkojen 48 ja vahvistuslevyjen 44 läpi. Po- ’ rausreiät 54 päättyvät syvennyksiin 56, jotka ovat läpimi taltaan suurempia kuin porausreiät 54 ja sisältävät kape-; ’.· 30 nevat katkaistun kartion muotoiset pohjat 58.'·' | It should be noted that during the assembly process, the heated steel ends 40 of the hen are aligned with the roll ends 34 * t 25, wherein the plurality of bore holes 32 in the roll 30 are aligned with as many bore holes 54 as pass through the disks 48 and reinforcing plates. 44 through. The boreholes 54 terminate in recesses 56 which are larger in diameter than the boreholes 54 and include a narrow; · 30 truncated conical soles 58.

Tavanomaiset jännityksenmuodostuslaitteet sisältä-' . vät kierretangot, sidetangot tai kaapelit, jotka on asetettu linjattuihin porausreikiin 54, 32. Kartiomaisesti viistetyt pidätyspinteet tai kiristysmuttereita varten : · 35 tarkoitetut istukat on liitetty tavanomaisten jänteiden 113069 9 tai kaapelien päätyihin. Teräspäätyjen (kiristys- tai pää-televyjen) kiristämistä varten telarunkojen aksiaalisiin päätyihin aksiaalisen jännityksen aiheuttamiseksi telarun-goissa tarkoitettuja tavanomaisia laitteita ja tekniikoita 5 on selostettu US-patenttijulkaisuissa nro:t 4 642 862 ja 4 272 873. Kansilevyä 66 voidaan myös käyttää eräässä suositeltavassa sovellutusmuodossa syvennysten 56 peittämiseen. Sidetankoja tai kaapeleita kiristämällä pääty 40 kiinnitetään puristustelan 30 päätyyn 34 ja siten vastak-10 kainen teräspääty tulee kiinnitetyksi vastakkaiseen tela-päätyyn.Conventional stress-generating devices include. threaded rods, tie rods, or cables inserted into aligned bore holes 54, 32. Conical beveled retaining clamps or clamping nuts: · 35 intended chucks are connected to the ends of conventional chords 113069 9 or cables. Conventional devices and techniques for tensioning steel ends (clamping or head-plates) on axial ends of roller bodies to cause axial tension in roller casings are described in U.S. Patent Nos. 4,642,862 and 4,272,873. Cover plate 66 may also be used in one embodiment of the invention. to cover the recesses 56. By tightening the tie rods or cables, the end 40 is secured to the end 34 of the press roll 30 and thus the opposing steel end becomes secured to the opposite roll end.

Telan kokoonpanon ensimmäisen vaiheen aikana, joka käsittää päätyjen 40 kuumentamisen puristustelan lämpötilaa korkeampaan lämpötilaan, päädyt 40 laajenevat radi-15 aalisessa suunnassa nuolen 60 osoittamalla tavalla. Kuumennetut teräspäädyt 40 kiinnitetään sitten telan 30 päätyihin 34 porausreikien 32 ja 54 ollessa linjattuina keskenään. Tätä seuraavassa kiristysvaiheessa teräspäädyt puristetaan telan 30 päätyjä vasten voimanuolien 62 esittä-20 mällä tavalla. Teräspäätyjen tämän jälkeen jäähtyessä ne kutistuvat, ja tämä nuolien 64 mukainen kutistuminen koh- .·, : distaa radiaalisen kokoonpuristusvoiman telan päätyihin • · .·, : telan päätypinnan 34 ja teräspäädyn pinnan 52 välisen suu- !,.* ren kitkan ansiosta. Jos huuliosan 50 ja olakkeen 38 vä- 25 Iillä on tiukka sovitus, huuliosa 50 voi kutistua olakkeen ’ ' 38 ympärille radiaalisen kokoonpuristumispinta-alan lisää- *· miseksi hieman.During the first stage of the roll assembly which includes the temperature of the ends 40 of heating a press roll to a higher temperature, the ends 40 extend radi-aalisessa 15 in the direction of arrow 60 as shown manner. The heated steel ends 40 are then secured to the ends 34 of the roll 30 with the boreholes 32 and 54 aligned. In the subsequent tightening step, the steel ends are pressed against the ends of the roll 30 as shown by the power arrows 62. As the steel ends subsequently cool, they shrink, and this shrinkage according to the arrows 64 targets ·, ·,: eliminates the radial compression force on the roll ends due to the high friction between the roll end surface 34 and the steel end surface 52. If the lip portion 50 and shoulder 38 have a tight fit, the lip portion 50 may shrink around shoulder 38 to slightly increase the radial compression area.

·. * Siten puristustela on ympäristölämpötilassa radi aalisen kokoonpuristumisen alaisena. Puristustelaa kuumen-·. * Thus, the compression roller is subjected to radial compression at ambient temperature. Press roller hot

i < Ii <I

: ' ; 30 nettaessa käytön aikana siihen vaikuttava radiaalinen ko- : koonpuristusvoima asteittaisesti vähenee teräspäätyjen laajentuessa radiaalisessa suunnassa telaa suuremmalla .1 » nopeudella teräspäädyn korkeamman lämpölaajenemiskertoimen t ansiosta. Koska teräspäädyt kuumennetaan aivan käyttöläm- ; 35 pötilan alapuolella olevaan lämpötilaan, ei esiinny juuri t 113069 10 mitään teräspäädyn lämpölaajenemisen telan suhteen aiheuttamaa ulospäin suuntautuvaa radiaalista nettovoimaa käyttölämpötilassa. Itse asiassa lisäämällä lämpötiloja, joiden alaisiksi teräspäädyt joutuvat ennen puristustelalait-5 teen kokoonpanoa, tela voidaan asettaa kokoonpuristuksen alaiseksi käyttölämpötilassa puristustelayhdistelmän kehän suuntaisesta jännityksestä johtuvan aksiaalisen säröilyn aiheuttaman katastrofisen vahingoittumismahdollisuuden vähentämiseksi edelleen.: '; During use, the radial compressive force acting on it is gradually reduced as the steel ends expand in the radial direction at a velocity greater than .1 »due to the higher thermal expansion coefficient t of the steel end. Because the steel ends are heated to the full operating temperature; 35 ° C, there is virtually no outward radial net force caused by the thermal expansion of the steel end relative to the roll at operating temperature. In fact, by increasing the temperatures to which the steel ends are subjected to prior to assembly of the press roller assembly, the roll can be subjected to compression at operating temperature to further reduce the catastrophic damage caused by axial cracking due to circumferential tension of the press roll assembly.

10 On otettava huomioon, että graniitista tehtyjen telojen suuri puristuslujuus minimoi vaaran sen suhteen, että radiaalinen kokoonpuristus ympäristö- ja käyttölämpötiloissa johtaisi telan säröilyyn tai murtumiseen, jolloin kuitenkin graniitin ja vastaavien materiaalien alhainen 15 vetolujuus edellyttää radiaalisen vetojännityksen välttämistä. Tämä tarkoitus saavutetaan selvästi esillä olevan keksinnön avulla.10 It should be noted that high compression strength of granite rolls minimizes the risk that radial compression at ambient and operating temperatures would result in cracking or fracture of the roll, however, the low tensile strength of granite and related materials requires the avoidance of radial tensile stress. This object is clearly achieved by the present invention.

Esillä olevan keksinnön mukainen parannettu puris-tustelayhdistelmä sopii erittäin hyvin käytettäväksi pape-20 rinvalmistuskoneissa ja vastaavanlaisia käyttötarkoituksia varten. Vaikka onkin suotavaa käyttää graniitista tehtyä : kiinteää lieriömäistä telaa, jonka läpi kulkee useita ra- ,·, ; diaalisia porausreikiä ja niihin liittyviä jänteitä, niin on myös mahdollista käyttää esillä olevan keksinnön mu-' . 25 kaista esikuumennettuihin teräspäätyihin liittyvää periaa tetta telojen ollessa varustettuina keskiporausreiällä ja '* '· ollessa pituussuuntaisesti kokoonpuristettuina yhden ai- V ’ noan aksiaalisen akselin avulla, joka on vetojännityksen alainen vetäen telan vastakkaisia teräspäätyjä toisiaan | * : 30 kohti telan pitämiseksi aksiaalisen kokoonpuristuksen i'alaisena edellyttäen, että vastakkaiset teräspäädyt on kuumennettu käyttölämpötilan yläpuolelle ennen telan ja , teräspäätyjen kokoonpanoa.The improved press roll assembly of the present invention is very well suited for use in papermaking machines and the like. Although it is desirable to use granite: a solid cylindrical roll through which a plurality of ribs, ·,; diaphragm boreholes and related tendons, it is also possible to use the present invention. 25 lanes principle for preheated steel ends with rolls provided with central bore and '*' · longitudinally compressed by a single-V 'axial axis under tension pulling opposite steel ends of the roll | *: 30 per roll to maintain axial compression under the condition that the opposite steel ends are heated above operating temperature before the roll and steel ends are assembled.

Teräspäädyt voidaan tehdä muistakin erittäin kes- : 35 tävistä materiaaleista teräksen lisäksi, kuten muista me- 11 113069 talleista ja/tai metalliseoksista, jotka voivat sisältää rautaa tai olla sisältämättä sitä. On myös mahdollista, että esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää, teräs-päätyjen kuumentamista ennen niiden kiristämistä ympäris-5 tölämpötilassa pidetyn telan päätyjä vasten, voidaan käyttää yhdessä telojen kanssa, joilla on kavennetut päädyt ja jotka on varustettu yhteensopivan kartiomaisen muodon sisältävillä teräspäädyillä. Lisäksi käytössä olevan telan pituutta, läpimittaa ja painoa yhdessä käytössä olevan telo räspäädyn ja telan muiden mittojen ja muotojen kanssa voidaan vaihdella, kuten on ilmeistä alaan perehtyneelle henkilölle.Steel ends can be made of other high-strength materials in addition to steel, such as other metals and / or alloys, which may or may not contain iron. It is also possible that the method of the present invention, heating the steel ends before tightening them against the ends of a roll maintained at ambient temperature, can be used in conjunction with rolls having tapered ends and provided with steel ends having a compatible conical shape. In addition, the length, diameter, and weight of the roll being used, together with the roll roll end in use and other dimensions and shapes of the roll, may be varied, as will be apparent to one skilled in the art.

Käytössä olevien sidetankojen tai jänteiden lukumäärä vaihtelee käytössä olevan telan pituuden, koon ja 15 painon mukaisesti ja myös siitä taivutusjännityksestä riippuen, jonka alaiseksi puristustela asetetaan. Käytössä olevien sidetankojen säädön ja niissä vaikuttavan vetovoiman säädön optimimäärään ja -kireyteen voivat alaan perehtyneet henkilöt helposti suorittaa ilman tarpeetonta ko-20 keilua.The number of tie rods or tendons in use will vary according to the length, size and weight of the roll in use and also depending on the bending stress under which the press roll is placed. The optimum amount and tension of the adjustable tie rods and the adjustment of the tractive force acting on them can be readily accomplished by one skilled in the art without unnecessary co-20 bowling.

Vaikka esillä olevan keksinnön mukaisen puristus- ;'.j telayhdistelmän voi alaan perehtynyt henkilö helposti val- ,: mistaa edellä olevan selostuksen perusteella, selostetaan * * · seuraavassa keksinnön havainnollistamiseksi eräs luonteel- » I · 25 taan rajoittamaton sovellutusesimerkki, jota käytetään pa-perinvalmistuskoneessa, jossa tätä puristustelayhdistelmää ’ '· on käytetty korvaamaan aikaisemmin tunnettu tela, joka *.* * murtui aksiaalisen säröilyn johdosta.Although the press assembly of the present invention may be readily prepared by one of ordinary skill in the art, as described above, to illustrate the invention, one non-limiting embodiment used in a papermaking machine will be described below. , where this compression roller assembly '' · has been used to replace a previously known roller which *. * * broke due to axial cracking.

Esimerkki 1 » » » : : 30 Graniittitela, jonka läpimitta oli 1 500 mm ja pi- : tuus 7 850 mm, sisälsi 30 pituussuuntaista porausreikää, . joiden läpimitta oli 60 mm. Nämä porausreiät oli asetettu , kahden samankeskisen ympyrän kehälle radiaalisen etäisyy- ’ > den päätyyn telan akselista ja keskitetysti sen ympärille.Example 1 »» »:: 30 A granite roll with a diameter of 1500 mm and a length of 7 850 mm contained 30 longitudinal bore holes. with a diameter of 60 mm. These boreholes were placed, circumferentially of two concentric circles, at and radially to the end of the roll axis and around it.

; 35 Kymmenen porausreikää asetettiin läpimitaltaan 700 mm ole- 113069 12 vaan pulttiympyrään ja jäljelläolevat porausreiät asetettiin ympyrän kehälle, jonka läpimitta oli 1 155 mm. 30 jännettä asetettiin näiden porausreikien sisään ja niitä käytettiin pakottamaan kaksi teräspäätyä toisiaan kohti 5 graniittitelan vastakkaisten päätyjen pakkokiinnitystä varten, näiden teräspäätyjen läpimitan ollessa 1 500 mm kosketuskohdassa telapäätyjen kanssa.; 35 Ten boreholes were placed in a 700mm diameter 113069 12 bolt but the remaining boreholes were placed in a circumference of 1,155mm diameter. The 30 tensioners were inserted into these drill holes and used to force the two steel ends towards each other to force the opposite ends of the 5 granite rolls, with the diameter of these steel ends at the point of contact with the roll ends.

Graniittitelojen suositeltavana lähteenä on ROCK OF AGES, joka sijaitsee Barressa, Vermont, USA. Jänteet 10 tehdään sopivimmin läpimitaltaan 35 mm olevista jatkuvista kierretangoista, joita on saatavana Dywidag Systems International ' ista, New Jersey, USA. (On otettava huomioon, että muitakin jännerakenteita, kuten terästankoja, kaapeleita tai muita vastaavia välineitä, voidaan käyttää teräs-15 päätyjen jännittämiseen.)The recommended source for granite rolls is ROCK OF AGES, located in Barre, Vermont, USA. The tendons 10 are preferably made from continuous threaded rods 35 mm in diameter, available from Dywidag Systems International, New Jersey, USA. (Note that other tendon structures, such as steel bars, cables, or the like, can be used to tension the steel-15 ends.)

Teräspäädyt esikuumennettiin suunnilleen käyttö-lämpötilaan, jonka alaiseksi puristustelayhdistelmä oli määrä asettaa, ja nämä kuumennetut päädyt kiristettiin ym-päristölämpötilassa olevan telan päätyihin. Täydellinen 20 puristustelayhdistelmä asennettiin sitten paperinvalmis-tuskoneeseen, jossa se puristui kahta muuta telaa vasten.The steel ends were preheated to approximately the operating temperature under which the press roll assembly was to be set, and these heated ends were tightened to the ends of the roll at ambient temperature. The complete 20 press roll assembly was then mounted on a papermaking machine where it was pressed against the other two rolls.

: Tela oli suunniteltu käsittelemään 12,5 kg/mm olevaa säi- i « _ i että paineessa 110 ja 14,3 kg/mm olevaa säiettä paineessa 330° (näitä paineita kutsutaan muutoin kosketuspintakuor-’ , 25 maksi tai linjapaineeksi).: The roll was designed to handle 12.5 kg / mm thread and 110 and 14.3 kg / mm thread at 330 ° (otherwise referred to as contact surface load, max or line pressure).

Mitaltaan vaihtelevia ja suorituskyvyltään erilai-’> ‘5 siä muita teloja on valmistettu ja asennettu teollisuudes- ·, * sa käytettyihin koneisiin ilman mitään todettua aksiaalis ta säröilyä.Other rollers of varying size and performance have been manufactured and installed on industrial machines without any observed axial cracking.

! : 30 Siten, vaikka esillä olevaa keksintöä on selostet- ;' ; tu edellä sen erääseen suositeltavaan sovellutusmuotoon viitaten, voivat alaan perehtyneet henkilöt tehdä siihen! : 30 Thus, although the present invention has been described; ; above, with reference to a preferred embodiment thereof, one skilled in the art can

S IS I

useita erilaisia muutoksia ja muunnelmia. Siten tässä yhteydessä selostetut sovellutusmuodot eivät millään tavoin : * 35 rajoita esillä olevaa keksintöä.many different changes and variations. Thus, the embodiments described herein do not in any way: * 35 limit the present invention.

» »»»

Claims (20)

1. Pressvalskombination (30, 40), som innehäller en vals (30) och ändar (40), vilka ändar (40) har bildats 5 av ett material, vars värmeutvidgningskoefficient är stör-re än värmeutvidgningskoefficienten för materialet som bildar valsen (30), varvid ändarna (40) placerar valsen (30) under ra-dialt tryck vid omgivningens temperatur för att avlägsna 10 ätminstone en del av valsens (30) dragspänning, som upp-kommer vid uppvärmning av valsen (30) och ändarna (40), kännetecknad av att: valsen (30) är tillverkad av en väsentligen massiv cylindrisk stomme av stenmaterial och med en första och en 15 andra gavelyta (34); och att ändarna (40) vidfäster pä valsens (30) gavelytor (34) för att bilda plana gavelgränsytor.1. Pressure roller combination (30, 40) containing a roller (30) and ends (40), which ends (40) are formed of a material whose coefficient of thermal expansion is greater than the coefficient of thermal expansion of the material forming the roller (30). wherein the ends (40) place the roller (30) under radial pressure at ambient temperature to remove at least a portion of the tension tension of the roller (30) which arises upon heating of the roller (30) and the ends (40), characterized in that: the roller (30) is made of a substantially solid cylindrical body of stone material and with a first and a second end surface (34); and that the ends (40) attach to the end surfaces (34) of the roller (30) to form flat end faces. 2. Kombination enligt patentkrav 1, kännetecknad av att 20 spänningen som förekommer i valsen (30) är perifer spanning, som förorsakas av valsens (30) och ändarnas (40) differentiala värmeutvidgning; varvid den perifera spänningen vid vald driftstemperatur . för valsen (30) och ändarna (40) är ungefär noll. ,· ; 25Combination according to claim 1, characterized in that the voltage present in the roller (30) is the peripheral voltage caused by the differential heat expansion of the roller (30) and the ends (40); wherein the peripheral voltage at the selected operating temperature. for the roller (30) and the ends (40) are approximately zero. , ·; 25 3. Kombination enligt patentkrav 1, känneteck nad av att valsen (30) omfattar en cylinder (30) med en första och en andra motstäende gavel (34), varvid dessa gav-: >’ lar (34) huvudsakligen är plana, varvid ändarna (40) om- 30 fattar tvä skivor (48), varvid skivorna (48) tvingas mot j gavlarna (34) med hjälp av ett don som gär i valsens (30) längdriktning.Combination according to Claim 1, characterized in that the roller (30) comprises a cylinder (30) having a first and a second opposing end (34), these gaps (34) being essentially flat, the ends (40) comprises two discs (48), whereby the discs (48) are forced against the gables (34) by means of a device which travels longitudinally of the roller (30). 4. Kombination enligt patentkrav 1, känneteck-'! n a d av att • 35 valsen (30) omfattar en cylinder med en första och en andra motstäende gavel (34), varvid gavlarna (34) är 113069 20 väsentligen plana; att ändarna (40) omfattar tvä skivor (48), vilka är tvingade mot gavlarna; och att materialet som bildar cylindern omfattar granit och materialet som bildar skivorna (48) omfattar stäl.4. A combination according to claim 1, characterized in! wherein the roller (30) comprises a cylinder having a first and a second opposing end (34), the gables (34) being substantially flat; the ends (40) comprise two discs (48) which are forced against the ends; and that the material forming the cylinder comprises granite and the material forming the discs (48) comprises steel. 5. Kombination enligt patentkrav 1, känneteck- n a d av att valsen (30) omfattar en cylinder med en första och en andra gavel (34), vilka är väsentligen plana, varvid ändarna (40) omfattar tvä skivor (48), som med hjälp av 10 friktion är fästa pä gavlarna (34) med hjälp av en axialt riktad kraft; varvid vardera skivan (48) dessutom innehäller ett lagringställe (46) för roterande uppbärande av ändarna.Combination according to claim 1, characterized in that the roller (30) comprises a cylinder with a first and a second end (34) which are substantially flat, the ends (40) comprising two discs (48), which by means of of friction is secured to the end members (34) by an axially directed force; each disk (48) further comprising a storage location (46) for rotating support of the ends. 6. Kombination enligt patent krav 1, känneteck-15 n a d av att gavelytorna (34) är plana; och att ändarna (40) omfattar tvä skivor (48), som är tvingade mot dessa plana ytor med hjälp av en axialt riktad kraft; 20 varvid skivorna (48) pressar valsen (30) radialt saman vid temperaturer som understiger en pä förhand vald temperatur.Combination according to claim 1, characterized in that the gift surfaces (34) are flat; and that the ends (40) comprise two discs (48) which are forced against these flat surfaces by an axially directed force; The discs (48) compressing the roll (30) radially at temperatures below a preset temperature. :. ·· 7. Kombination enligt patentkrav 6, känneteck- * > · : n a d av att ", · 25 den dessutom omfattar flera axialt likriktade längdriktade borrhäl (32, 54) i valsen (30) och skivorna \ (48) ; och ätminstone i nägra längdriktade borrhäl (32, ... 54) placerade spännanordningar (98), vilka sammanfogar ’ ; 30 skivorna (48), varvid dessa spännanordningar (98) fär ski vorna (48) att pressas mot valsens (30) gavlar (34).:. Combination according to claim 6, characterized in that it further comprises a plurality of axially rectified longitudinal drilling heels (32, 54) in the roller (30) and the discs (48); several longitudinal bore heels (32, ... 54) placed clamping devices (98) which join together the discs (48), these clamping devices (98) causing the skis (48) to be pressed against the ends of the roller (30) . *: 8. Kombination enligt patentkrav 7, känneteck- • n a d av att . spänningen som förekommer i valsen (30) är perifer 35 spänning, som förorsakas av valsens (30) och ändarnas (40) differentiala värmeutvidgning, 113069 21 varvid denna perifera spanning vid vald driftstem-peratur för valsen (30) och ändarna (40) är ungefär noli.Combination according to claim 7, characterized in that. the voltage present in the roller (30) is peripheral voltage caused by the differential thermal expansion of the roller (30) and the ends (40), this peripheral voltage at the selected operating temperature of the roller (30) and the ends (40) being about noli. 9. Kombination enligt patentkrav 8, känneteck-nad av att spännanordningar (98) omfattar stälstänger el- 5 ler kablar.Combination according to claim 8, characterized in that clamping devices (98) comprise adjusting rods or cables. 10. Förfarande för framställning av en pressvals-kombination, kännetecknad av att det omfattar följan-de steg: uppvärmning av tvä ändar (40) tili en första tem-10 peratur, varvid vardera ändan (40) uppvisar en väsentligen pian kontaktyta; pressning och hällande av dessa tili den första temperaturen uppvärmda ändarna (40) mot den cylindriska valsens (30) motstäende plana gavlar (34) vid motsvarande 15 plana kontaktytor, varvid valsens (30) temperatur är lägre än den första temperaturen och dess temperaturutvidgnings-faktor är mindre än ändarnas (40) värmeutvidgningsfaktor; och avkylning av ändarna (40) för att rikta en radial 20 kompression mot valsen (30).Process for producing a press roll combination, characterized in that it comprises the following steps: heating two ends (40) to a first temperature, each end (40) having a substantially pianous contact surface; pressing and pouring said ends into the first temperature heated ends (40) against the opposing flat ends (34) of the cylindrical roller (30) at the corresponding flat contact surfaces, the temperature of the roller (30) being lower than the first temperature and its temperature expansion factor is less than the thermal expansion factor of the ends (40); and cooling the ends (40) to direct a radial compression toward the roller (30). 11. Förfarande enligt patentkrav 10, kanne- • · t e c k n a t av att • i *.’·· ändarna (40) omfattar metalliska skivor (48) och :t·’ : valsen omfattar stenmaterial, varvid valsen (30) och ski- ·;*·: 25 vorna (48) innehäller flera likriktade längdriktade borr- hai (32, 54), varvid ätminstone nägra av borrhälen (32, i , 54) i skivorna (48) är inriktade ätminstone med nägra av borrhälen i valsen (30); varvid press- och hällsteget omfattar följande 30 steg: placering av spännanordningar (98) i ätminstone i nägra inriktade borrhäl (32, 54); Ί vidfästning av spännanordningarnas (98) motstäende ändar i skivorna (48) för sammanfogning av skivorna (48); 35 och 113069 22 bildande av en spänning i spännanordningarna (98) för att placera valsen (30) under en längdriktad kompression med hjälp av en reaktion som är riktad mot skivorna (48) . 511. A method according to claim 10, characterized in that the ends (40) comprise metallic discs (48) and: the roller comprises stone material, the roller (30) and the discs. The holes (48) contain several rectified longitudinal drill shells (32, 54), wherein at least some of the drill heels (32, i, 54) in the discs (48) are aligned at least with some of the drill heels in the roller (30). ); wherein the pressing and pouring step comprises the following steps: placement of clamping devices (98) in at least in more aligned drill heels (32, 54); Ί attaching the opposite ends of the clamping devices (98) to the discs (48) for joining the discs (48); And forming a tension in the tensioning devices (98) to place the roller (30) under a longitudinal compression by means of a reaction directed against the discs (48). 5 12. Förfarande enligt patentkrav 10, känne- tecknat av att ändarna (40) omfattar skivor (48), som är placera-de koaxialt i förhällande tili valsen (30), och att valsen (30) och dessa skivor (48) innehäller flera 10 inriktade längdriktade borrhäl (32, 54); varvid press- och hällsteget omfattar följande steg: placering av de längdriktade spännanordningarna (98) som omfattar första och andra ändar i ätminstone näg-15 ra av de inriktade borrhälen; vidfästande av spännanordningarnas (98) första och andra ändar pä skivorna (48); och ästadkommande av en spänning i spännanordningarna, sä att valsen (30) blir placerad under längdriktad kom-20 pression via skivorna (48), varvid valsens (30) material är granit och skivornas material är stäl.Method according to claim 10, characterized in that the ends (40) comprise discs (48) which are coaxially disposed in relation to the roll (30), and that the roll (30) and these discs (48) contain several Aligned longitudinal bore heels (32, 54); wherein the pressing and pouring step comprises the following steps: placement of the longitudinal clamping devices (98) comprising first and second ends at least close to the aligned drilling heels; attaching the first and second ends of the clamping devices (98) to the discs (48); and providing a tension in the clamping means, such that the roller (30) is placed under longitudinal compression via the disks (48), the material of the roller (30) being granite and the disks material being stiff. '. '! 13. Förfarande enligt patentkrav 10, känne- •7·: tecknat av att : : : spännanordningarna (98) omfattar vardera spännor- ;··: 25 gan, vilka i vardera ändan uppvisar reaktionsanordningar j för vidfästande i ändarna (40) och för riktande av en , kraft pä dem för att tvinga ändarna (40) mot varandra.'. '! 13. A method according to claim 10, characterized in that::: the clamping devices (98) comprise each clamping means, each of which has reaction devices j for attachment at the ends (40) and for directing one, force on them to force the ends (40) towards each other. 14. Förfarande enligt patentkrav 10, känne- , , tecknat av att ! » ' ; 30 en första temperatur väljs sä att i kombinationen » inte förekommer huvudsakligen nägon perifer spänning vid ·; uppvärmning av denna kombination tili en driftstemperatur, • som är ungefär densamma som den första temperaturen.14. A method according to claim 10, characterized in that! »'; A first temperature is selected so that in the combination »there is essentially no peripheral voltage at ·; heating this combination to an operating temperature, which is approximately the same as the first temperature. 15. Pressvalskombination, som omfattar j 35 en enhetlig cylindrisk vals (30) försedd med mot- stäende axiala plana gavlar (34), ändar (40), vilka uppvi- 113069 23 sar en plan kontaktyta (52) och vilka är placerade i re-spektive vals (30) vardera plana axiala gavel (34) vid de plana kontaktytorna för att bilda plana gavelgränsytor, varvid flera spända dragstänger sträcker sig mellan ändar-5 na (40) och axialt genom valsen (30), varvid dragstängerna är placerade att dra ändarna (40) mot valsen (30) för att placera valsen (30) under en axial spanning, och varvid dragstängerna är placerade pä ett radialt avständ frän valsens (30) axel; kännetecknad av att 10 ändarna (40) har uppvärmts till en temperatur som överstiger valstemperaturen och de avkyls inte till vals-temperaturen innan ändarna (40) har dragits mot valsen (30), varvid valsstommen är under en radial kompression vid omgivningens temperaturer, varigenom säledes avlägsnas 15 ätminstone en del av dragspänningen som uppvärmningen av pressvalskombinationen har förorsakat i valsen (30).15. Pressure roller combination comprising a uniform cylindrical roller (30) provided with opposing axially flat ends (34), ends (40), which provide a flat contact surface (52) and which are positioned in -spective roller (30) each flat axial end (34) at the flat contact surfaces to form flat end interfaces, wherein several tensioned rods extend between the ends (40) and axially through the roller (30), the draw rods being positioned to pulling the ends (40) against the roller (30) to place the roller (30) under an axial tension, and the drawbars being located at a radial distance from the axis of the roller (30); characterized in that the ends (40) have been heated to a temperature which exceeds the rolling temperature and are not cooled to the rolling temperature before the ends (40) have been drawn towards the roller (30), the roller body being under radial compression at ambient temperatures, thus the at least part of the tensile stress caused by the heating of the press roll combination in the roller (30) is removed. 16. Kombination enligt patentkrav 15, kännetecknad av att de axiala plana gavlarna (34) vidfäster i ändarna (40) längs plana gränsytor.Combination according to claim 15, characterized in that the axial planar gables (34) attach to the ends (40) along flat interfaces. 17. Kombination enligt patentkrav 15, känne tecknad av att '1 spänningen i valsen (30) omfattar en perifer spän- ning förorsakad av valsens (30) och ändarnas (40) diffe-: rentiala värmeutvidgning, varvid denna perifera spänning * r * *: 25 vid vald driftstemperatur är ungefär noll.17. A combination according to claim 15, characterized in that the voltage in the roller (30) comprises a peripheral voltage caused by the differential thermal expansion of the roller (30) and the ends (40), this peripheral voltage * r * *. : 25 at the selected operating temperature is about zero. 18. Kombination enligt patentkrav 17, känne-tecknadav att valsen (30) omfattar granit och ändarna (40) stäl.18. A combination according to claim 17, characterized in that the roller (30) comprises granite and the ends (40). . 19. Pressvalskombination, som innehäller en vals , 30 (30) , tva av metall tillverkade ändar (40), vilka vardera uppvisar en navdel (42) och en skiva (48), som är integre-: rad koncentriskt i navdelen (42), kännetecknad av att j valsen (30) är tillverkad av en väsentligen fast cylindrisk stenmaterialstomme, som sträcker sig längs ro-35 tationsaxeln (36) och runt denna och som uppvisar motstä-ende plana runda gavlar (34); 24 113069 vardera skivan (48) uppvisar en plan rund yta (52) mot ytkontakt med valsens (30) motsvarande plana runda gavel (34); och att flera radiellt sträckande spännanordningar (98) är 5 anordnade, som är tillverkade av metall för att förena och spänna ändarna (40) till valsen (30), när skivornas (48) motsvarande plana runda ytor (52) och valsens (30) plana runda gavlar (34) star i inbördes ytkontakt, vardera spännanordningen (98) sträcker sig genom flera pä längden 10 sträckande, inriktade häl (32, 54), vilka har bildats i ändarna (40) och valsen (30) och genom dessa, varvid hal-serien (32, 54) är belägen pä sidan frän rotationsaxeln (36) .. 19. Pressure roller combination containing a roller, 30 (30), two metal ends (40), each having a hub portion (42) and a disk (48) integrally concentrically in the hub portion (42). , characterized in that the roll (30) is made of a substantially solid cylindrical stone material body which extends along and around the axis of rotation (36) and which has opposing flat round ends (34); Each disk (48) has a flat round surface (52) towards surface contact with the roll (30) corresponding to the flat round end (34); and that a plurality of radially extending clamping devices (98) are provided which are made of metal for joining and clamping the ends (40) to the roll (30), when the corresponding flat round surfaces (52) and the rollers (30) of the discs (48) flat round gables (34) star in mutual contact, each clamping device (98) extending through several longitudinally aligned heels (32, 54) formed at the ends (40) and roller (30) and through them, wherein the neck series (32, 54) is located on the side from the axis of rotation (36). 20. Pressvalskombination enligt patentkrav 1, 15 kännetecknad av att vardera skivan (48) innehäller en läpp (50), som sträcker sig perifert runt skivans (48) yt- terperiferi för att avgränsa en pian rund fördjupning (56), som har bildats i skivan (48), och att vardera plana runda gavel (34) innehäller en skuldra (38), som har bil- 20 dats i den plana runda gaveln (34) och perifert runt dess ytterperiferi för att bilda en rund platä, som är placerad '· · innanför skuldran (38), varvid varandra motsvarande runda • · platäer och runda fördjupningar (56) är dimensionerade för V · ingrepp med varandra. *14 1· • · • · * f · * · ' » » »Press roll combination according to claim 1, characterized in that each disc (48) contains a lip (50) extending circumferentially around the surface periphery of the disc (48) to define a round round recess (56) formed in the disc (48), and each flat round end (34) includes a shoulder (38) formed in the flat round end (34) and peripherally around its outer periphery to form a round plateau which is positioned • inside the shoulder (38), whereby the corresponding round plateaus and round recesses (56) are dimensioned for V · engagement with each other. * 14 1 · • · • · * f · * · '»» »
FI921922A 1991-06-13 1992-04-29 Pressure selection combination and its manufacturing process FI113069B (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US71463791 1991-06-13
US07/714,637 US5155909A (en) 1991-06-13 1991-06-13 Press roll apparatus and method of construction

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI921922A0 FI921922A0 (en) 1992-04-29
FI921922A FI921922A (en) 1992-12-14
FI113069B true FI113069B (en) 2004-02-27

Family

ID=24870852

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI921922A FI113069B (en) 1991-06-13 1992-04-29 Pressure selection combination and its manufacturing process

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5155909A (en)
JP (1) JPH05209392A (en)
DE (1) DE4214290C2 (en)
FI (1) FI113069B (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0763667B1 (en) * 1995-09-13 2001-12-19 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Multi-layer structure roller and a method for producing the same
FR2919511B1 (en) * 2007-07-30 2010-01-29 Snecma Propulsion Solide COMPOSITE THERMOSTRUCTURAL ROLL

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2693670A (en) * 1952-12-19 1954-11-09 Norton Co Pulpstone
DE1920867U (en) * 1965-03-23 1965-08-05 Steinzeug Und Kunststoffwarenf ROLLER MADE OF A MATERIAL SENSITIVE TO TENSIONAL STRESS.
DE1928176C3 (en) * 1969-06-03 1974-05-16 Maschinenfabrik Koeppern & Co Kg, 4320 Hattingen Roller briquette press for hot pressing coal, ores and similar materials
US3807012A (en) * 1971-01-08 1974-04-30 Fagersta Ab Method of making a composite roller for hot and cold rolling
US3737962A (en) * 1971-03-03 1973-06-12 Beloit Corp Roll assembly for paper machine
FR2182685B1 (en) * 1972-05-04 1980-03-14 Ugine Carbone
SU567516A1 (en) * 1976-04-28 1977-08-05 Магнитогорский Горно-Металлургический Институт Имени Г.И.Носова Prestrained composite roll
DE2818437C2 (en) * 1978-04-27 1983-07-07 J.M. Voith Gmbh, 7920 Heidenheim Stone roller
US4399598A (en) * 1981-03-06 1983-08-23 Ppg Industries, Inc. Ceramic rolls with metal end caps
ATE83515T1 (en) * 1984-04-06 1993-01-15 Walzen Irle Gmbh CALENDAR ROLLER HEATED BY A HEAT TRANSFERRING MEDIUM.
DE3511038A1 (en) * 1985-03-27 1986-10-09 J.M. Voith Gmbh, 7920 Heidenheim STONE ROLLER FOR MACHINES FOR THE PRODUCTION OF PAPER, CARDBOARD OR THE LIKE
US4924688A (en) * 1986-08-11 1990-05-15 Copper Refineries Pty. Limited Mill roll
JPH0757367B2 (en) * 1988-10-14 1995-06-21 株式会社日立製作所 Ceramic sleeve assembly type rolling roll
US4991275A (en) * 1988-10-26 1991-02-12 Gte Valenite Corporation Roller assembly

Also Published As

Publication number Publication date
FI921922A0 (en) 1992-04-29
DE4214290C2 (en) 2001-09-27
JPH05209392A (en) 1993-08-20
DE4214290A1 (en) 1992-12-17
US5155909A (en) 1992-10-20
FI921922A (en) 1992-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5257965A (en) Roller for pressure treatment of webs
US3554668A (en) Turbomachine rotor
US3861012A (en) Composite roll and method of forming the same
US20080011561A1 (en) Brake rotor assembly
FI73658C (en) End cap for ceramic roll and method and device for its attachment
US10220586B1 (en) Reinforced press base, strengthening ring, and method of reinforcing a press base
US3731367A (en) Method of assemblying compound body
US2135175A (en) Roller for conveyer furnaces
BRPI0715045A2 (en) imprint assembly and the method of doing so
SE464064B (en) PILGERS DISK FOR PIPE MANUFACTURING
FI113069B (en) Pressure selection combination and its manufacturing process
CN106536079A (en) Pipe expander
US4099311A (en) Composite roll with roll ring of material which is sensitive to tensile stress
US4702637A (en) Conical stressing device for connecting a hub to a shaft
US3902233A (en) Roll assembly
US20120028772A1 (en) Roller comprising a drive shaft and a roller ring, as well as a method for assembling such a roller
JPH07101046B2 (en) Double tandem compound cylinder assembly
US8696851B2 (en) Mandrel with sliding exterior projection
US10316913B2 (en) Vehicle brake drums having braking walls enhanced with compressive stresses
US4691420A (en) Stone pressure roll for a web of fibers
DE102015202140A1 (en) Bearing ring and associated plain bearing or rolling bearing
US5647831A (en) Metal part and process for its production
US20130170903A1 (en) Shrink disc
JP3718258B2 (en) Powder blowing nozzle
US3491860A (en) Brake disc with yieldable register

Legal Events

Date Code Title Description
HC Name/ company changed in application

Owner name: ROCK OF AGES CORPORATION

GB Transfer or assigment of application

Owner name: ROCK OF AGES CORPORATION